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长期施肥对强筋专用小麦籽粒营养及磨粉品质性状的影响

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植物营养与肥料学报 2024年第1期30卷 190-198页

作者：贾靖孟繁港朱紫鑫张玉璐刘帅刘树堂赵长星山东省旱作农业技术重点实验室/青岛农业大学农学院山东青岛266109 青岛农业大学资源与环境学院山东青岛266109

【目的】分析不同施肥措施对小麦品质性状的影响,为优质小麦提供指导性建议。【方法】有机无机肥配合施用试验位于青岛农业大学莱阳长期定位试验站,始于1978年,共设9个处理,分别为不施肥对照(CK)、适量化肥氮138 kg/hm^(2) (N1)、适量... 详细信息

【目的】分析不同施肥措施对小麦品质性状的影响,为优质小麦提供指导性建议。【方法】有机无机肥配合施用试验位于青岛农业大学莱阳长期定位试验站,始于1978年,共设9个处理,分别为不施肥对照(CK)、适量化肥氮138 kg/hm^(2) (N1)、适量有机肥30000 kg/hm^(2) (M1)、有机肥30000 kg/hm^(2)+化肥氮138 kg/hm^(2)(M1N1)、过量化肥氮276 kg/hm^(2) (N2)、过量有机肥60000 kg/hm^(2) (M2)、有机肥30000 kg/hm^(2)+化肥氮276 kg/hm^(2)(M1N2)、有机肥60000 kg/hm^(2)+化肥氮138 kg/hm^(2) (M2N1)、有机肥60000 kg/hm^(2)+化肥氮276 kg/hm^(2) (M2N2),其中N1和M1为等氮量处理,N2和M2为等氮量处理。于2021年小麦成熟期,取籽粒样测定了籽粒营养与加工品质指标。【结果】适量氮肥显著提高了小麦籽粒Fe、粗蛋白、干湿面筋含量,提高出粉率,且化肥的提升效果优于有机肥。N2显著降低了小麦淀粉含量,影响糊化特性;M2处理小麦籽粒各项品质指标较M1得到提升,糊化特性也得到相应改善。与单施化肥(N1、N2)、有机肥(M1、M2)相比,M2N1显著改善了小麦籽粒品质,M2N1与CK相比分别提高Fe (34.26%)、Zn (19.77%)、出粉率(7.98%)、粗蛋白含量(30.75%)、淀粉含量(12.82%)、峰值黏度(24.93%)、崩解值(14.81%)、回复值(27.64%)。相比于M2N1,M2N2则降低了Zn含量、出粉率、容重、粗蛋白、淀粉含量、糊化特性。相关性分析显示,面粉中支链淀粉、总淀粉、支链淀粉/直链淀粉与峰值黏度、谷值黏度、最终黏度呈极显著正相关,容重、硬度与峰值黏度、谷值黏度呈极显著负相关,直链淀粉与峰值黏度、谷值黏度、最终黏度呈负相关。【结论】单施化肥可以显著提升小麦出粉率、蛋白质和面筋含量等品质,单施有机肥改善小麦面粉淀粉含量和糊化特性的效果更好,有机肥与氮肥配施可同时提升小麦的营养和加工品质,综合各项指标,最有利于小麦品质的施肥措施为年施有机肥60000 kg/hm^(2)+化肥氮138 kg/hm^(2)。

关键词：强筋小麦有机无机肥配施微量元素磨粉品质淀粉特性

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外施硝态氮肥对玉米苗期涝害的缓解效应

山东农业科学 2024年第1期56卷 126-132页

作者：于秋鸿周斌谢雨鑫宋希云陈子仪孔雪晴李军青岛农业大学农学院山东青岛266109

本试验以玉米郑单958为材料,研究叶面喷施不同硝态氮肥对苗期涝害的缓解效应。结果表明,与对照(CK)相比,淹水处理(T1)第7天时幼苗株高、鲜重和干重显著降低;淹水+叶面喷施KNO3(T2)处理下幼苗地上部和根的鲜重、干重分别比T1显著增加21.7... 详细信息

本试验以玉米郑单958为材料,研究叶面喷施不同硝态氮肥对苗期涝害的缓解效应。结果表明,与对照(CK)相比,淹水处理(T1)第7天时幼苗株高、鲜重和干重显著降低;淹水+叶面喷施KNO3(T2)处理下幼苗地上部和根的鲜重、干重分别比T1显著增加21.7%、45.5%和32.9%、49.6%,淹水+叶面喷施Ca(NO_(3))_(2)(T3)处理下幼苗鲜重、干重比T1略有增加。与CK相比,T1处理叶片MDA和H2O2含量第5天后均显著增加,之前也有所增加;外施硝态氮肥明显降低过氧化胁迫,第5天时T2处理叶片的MDA和H_(2)O_(2)含量分别比T1下降9.1%、14.9%,T3处理分别比T1下降2.1%和14.6%。与CK相比,T1处理叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量略有降低,但脯氨酸含量显著增加;T2处理第1天和第5天时可溶性糖含量比T1处理显著增加44.5%和23.8%,T3处理第1天时可溶性糖含量比T1显著增加36.5%,脯氨酸含量仅在T2处理下显著增加。与CK相比,T1处理叶片抗氧化酶活性均有降低,且多半达到显著水平;外施硝态氮肥提高淹水胁迫下的抗氧化酶活性,T2处理第5天时叶片SOD、POD和CAT活性分别比T1提高25.1%、12.4%和22.1%;T3处理第5天时SOD和POD活性分别比T1提高6.4%和52.9%,但CAT活性略有下降。可见,外施KNO3比Ca(NO_(3))_(2)对涝害的缓解效应更显著。

关键词：玉米淹水胁迫硝酸钾硝酸钙

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氮钙互作对花生氮素利用及钙素积累的影响

中国油料作物学报 2024年第4期46卷 904-912页

作者：尤召阳王建国刘颖闫振辉张佳蕾万书波青岛农业大学农学院山东青岛266109 山东省农业科学院山东济南250100 湖南农业大学农学院湖南长沙410125

为探讨氮钙配施对花生氮素利用及钙素积累的影响,本研究以花育25号为试验材料,在济阳和饮马泉试验基地进行试验,分别设置0和600 kg·hm^(-2)(Ca0、Ca600)2个钙肥水平,以及0、75、150、225、300 kg·hm^(-2)(N0、N75、N150、N225、N300)... 详细信息

为探讨氮钙配施对花生氮素利用及钙素积累的影响,本研究以花育25号为试验材料,在济阳和饮马泉试验基地进行试验,分别设置0和600 kg·hm^(-2)(Ca0、Ca600)2个钙肥水平,以及0、75、150、225、300 kg·hm^(-2)(N0、N75、N150、N225、N300)5个氮肥水平,研究氮钙互作对花生氮代谢酶和氮素利用及钙素积累的影响。结果表明,氮钙互作显著提高花生生育前期叶绿素含量,饱果期Ca0条件下施氮花生SPAD值比不施氮提高3.8%~14.8%,Ca600条件下提高3.9%~15.2%;氮肥可提高花生氮代谢酶活性,成熟期Ca0处理在N300条件下谷氨酰胺合成酶(GS)活性较N0条件提高了57.8%,Ca600处理提高了87.3%;随着施氮量的增加氮素利用效率逐渐降低,而施用钙肥可提高花生氮素利用效率,在相同施氮条件下,Ca600较Ca0的氮肥偏生产力、氮肥农学利用效率和氮素利用效率分别增加10.1%~24.6%、7.1%~48.7%和2.1%~16.6%;氮钙互作提高了成熟期荚果中的钙素分配率,相同施氮条件下,Ca600处理较Ca0处理荚果中钙素分配率增加2.5~15.0个百分点,且在N225处理荚果中钙素分配率最大。综上,氮钙互作有利于提高花生生育前期叶绿素含量,增加氮代谢酶活性,提高氮素利用效率,促进钙素向荚果的分配,且Ca600N150和Ca600N225处理的综合表现最优。

关键词：花生氮肥钙肥氮代谢酶氮素利用钙素积累

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长期定位施用化肥对非石灰性潮土有机碳及腐殖质组分的影响

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华北农学报 2024年第4期39卷 179-186页

作者：王均艳魏文良牛云梦崔浩孙筱璐徐学磊刘树堂青岛农业大学资源与环境学院山东青岛266109

土壤有机碳和腐殖质组分受土壤自身质量、施肥管理措施等因素的影响,为明确长期化肥施用对不同土层土壤有机碳(SOC)和土壤腐殖质组分含量的调控效果,在山东莱阳43 a(2021年)长期定位施肥试验,选择低量氮肥(N1)、高量氮肥(N2)、高量氮肥... 详细信息

土壤有机碳和腐殖质组分受土壤自身质量、施肥管理措施等因素的影响,为明确长期化肥施用对不同土层土壤有机碳(SOC)和土壤腐殖质组分含量的调控效果,在山东莱阳43 a(2021年)长期定位施肥试验,选择低量氮肥(N1)、高量氮肥(N2)、高量氮肥配施磷肥(NP)、高量氮肥配施钾肥(NK)、高氮配施磷钾肥(NPK)和不施肥对照(CK)6个处理。结果表明,与CK相比,N1能够显著提高0~5 cm的SOC含量,其增幅为22.84%,单施氮肥处理能够显著提高5~10 cm的SOC含量,N1、N2的增幅分别为20.94%,28.60%,N1能够显著提高10~20 cm的SOC含量,增幅为17.05%,而其他处理无显著变化。化肥施用能够改变土壤腐殖质组分含量,与CK相比,N1可以显著提高10~20 cm和20~30 cm土层胡敏酸(HA)的含量,增幅分别为22.86%,40.49%,而0~10 cm土层无显著变化;NP可以显著提高0~5 cm,5~10 cm土层富里酸(FA)含量,增幅分别为89.44%和124.63%,NK可以显著提高10~20 cm土层FA的含量,增幅为100.22%,NPK可以显著提高20~30 cm土层FA的含量,增幅为107.48%;N1可以显著提高0~5 cm土层胡敏素(Hu)的含量,增幅为69.34%,N2可以显著提高5~10 cm土层Hu的含量,增幅为66.18%,N1可以显著提高10~20 cm土层Hu的含量,增幅为79.50%,而20~30 cm土层无显著变化。综上表明,在本试验条件下,长期施用化肥可以有效提高非石灰性潮土的土壤有机碳的固定、改变土壤腐殖质组分,且不同的施肥策略影响存在较大差异,其中单施氮肥处理的固碳量效果较好。

关键词：长期定位施肥非石灰性潮土土壤有机碳腐殖质

玉米锌指蛋白基因ZmRFP的克隆及表达特性

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分子植物育种 2024年第16期22卷 5242-5251页

作者：王聪鹿锦浩王玉建陈祥静宋希云裴玉贺青岛农业大学农学院青岛266109 青岛农业大学青岛市主要农作物种质创新与应用重点实验室青岛266109

锌指蛋白(ZFP)是一类重要的转录因子,通过与核酸相互作用来调控基因的表达,在植物生长发育与衰老以及非生物胁迫等方面具有重要作用。本研究从玉米自交系‘辽3162’中克隆了一个C3H2C3型锌指蛋白基因ZmRFP,该基因开放阅读框长度为1563 ... 详细信息

锌指蛋白(ZFP)是一类重要的转录因子,通过与核酸相互作用来调控基因的表达,在植物生长发育与衰老以及非生物胁迫等方面具有重要作用。本研究从玉米自交系‘辽3162’中克隆了一个C3H2C3型锌指蛋白基因ZmRFP,该基因开放阅读框长度为1563 bp,编码520个氨基酸,编码蛋白预测分子量为57.06 kD,等电点为6.18,为亲水性蛋白。保守结构域和跨膜结构域分析表明该蛋白存在环锌指蛋白超家族RING_Ubox结构域,属于锌指蛋白家族转录因子,不存在跨膜结构域,为非分泌蛋白。对该蛋白进行二级结构和三级结构预测,氨基酸残基主要以无规则卷曲为主。对其顺式作用元件进行分析发现,其上游2000 bp内存在多个与非生物胁迫和植物激素相关的作用元件。进化树分析表明,RFP蛋白的进化高度保守,与高粱的进化关系最为相近。器官特异性分析发现,该基因在玉米叶片中的表达量最高,在盐和干旱胁迫下的表达研究发现,该基因对非生物胁迫存在响应。ZmRFP基因的克隆和表达分析为进一步研究其生物学功能和应用提供参考。

关键词：玉米锌指蛋白非生物胁迫表达分析生物信息学分析

花生种子受低温胁迫后萌发幼苗生长及生理特性研究

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中国油料作物学报 2024年第1期46卷 102-112页

作者：刘燕孔洁袁洁刘璇黄明明郭仁波邹晓霞青岛农业大学农学院/山东省旱作农业技术重点实验室山东青岛266109 青岛农业大学实验室管理中心山东青岛266109

花生收获期易受低温胁迫,为研究低温胁迫对不同成熟度花生种子萌发、幼苗生长和叶片生理特性的影响,以青花7号花生品种为材料,以十成熟(完熟)未受低温胁迫的种子为对照(CK),研究了九成熟2℃低温胁迫(T1)、九成熟-1℃低温胁迫(T2)、十成... 详细信息

花生收获期易受低温胁迫,为研究低温胁迫对不同成熟度花生种子萌发、幼苗生长和叶片生理特性的影响,以青花7号花生品种为材料,以十成熟(完熟)未受低温胁迫的种子为对照(CK),研究了九成熟2℃低温胁迫(T1)、九成熟-1℃低温胁迫(T2)、十成熟2℃低温胁迫(T3)和十成熟-1℃低温胁迫(T4)处理下种子萌发幼苗的最大光化学效率(Fv/Fm)、干物质积累和内源激素含量变化。结果表明:与CK相比,低温处理的种子萌发后幼苗Fv/Fm受到抑制,且种子成熟度越低,受低温胁迫的影响越明显;出苗后10~18 d,T1和T2处理幼苗地上部干物质重均显著低于CK,各低温处理下幼苗地下部干物质重与CK均无明显差异,但在22~26 d均显著高于CK;各处理下GA3、ZR、IAA和ABA含量随幼苗生长的变化趋势一致,但各取样时期的内源激素含量因胁迫温度和成熟度不同表现出明显差异,在出苗后10 d,T1-T4处理下萌发幼苗的(IAA+GA3+ZR)/ABA比值较CK分别降低12.82%、25.64%、25.64%和38.46%,而出苗后26 d,较CK分别提升47.62%、42.11%、60%和46.34%;温度对GA3、ZR、ABA和(IAA+GA3+ZR)/ABA比值影响极显著,对Fv/Fm值影响显著,成熟度对GA3和ZR影响极显著;(IAA+GA3+ZR)/ABA比值与幼苗干物质积累呈较强正相关,与根冠比和Fv/Fm呈现负相关。基于本研究,建议在低温冷害多发区,花生应在充分成熟后收获,以避免低温胁迫造成种子质量下降和幼苗生长受限。

关键词：花生低温胁迫种子成熟度干物质量 Fv/Fm 内源激素

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不同玉米品种籽粒灌浆与脱水特性的差异性研究

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山东农业科学 2024年第2期56卷 39-48页

作者：李雪洁张红祥姜雯孙青刘树堂赵子铉刘湘张培雨孙雪芳青岛农业大学农学院/山东省旱作农业技术重点实验室山东青岛266109 青岛农业大学资源与环境学院山东青岛266109

黄淮海区域夏玉米收获期籽粒含水率高、粒收质量差等问题突出,成为制约该区域玉米全程机械化发展的瓶颈。本研究对不同夏玉米品种籽粒灌浆与脱水特性差异进行分析,以期为黄淮海夏玉米籽粒机收品种筛选与推广提供理论依据。试验以粒收品... 详细信息

黄淮海区域夏玉米收获期籽粒含水率高、粒收质量差等问题突出,成为制约该区域玉米全程机械化发展的瓶颈。本研究对不同夏玉米品种籽粒灌浆与脱水特性差异进行分析,以期为黄淮海夏玉米籽粒机收品种筛选与推广提供理论依据。试验以粒收品种迪卡517(DK517)、京农科728(JNK728)和穗收品种郑单958(ZD958)为材料,分析其籽粒灌浆进程参数、脱水参数及产量等指标。结果表明,籽粒灌浆期JNK728的百粒重均高于DK517、ZD958,生理成熟期的百粒重较其分别增加31.79%、 22.33%。与ZD958相比,DK517、JNK728籽粒灌浆起始势(R_(0))两年平均值分别增加89.71%、69.12%,灌浆活跃期(P)两年平均分别增加21.62%、21.83%;DK517的籽粒含水量始终低于JNK728、ZD958,生理成熟期的籽粒含水量比同时期JNK728、ZD958分别减少33.12%、25.69%;DK517籽粒总脱水速率、生理成熟后平均脱水速率两年平均分别比JNK728、ZD958高5.62%、7.15%和60.74%、47.49%。相关性分析结果表明,生理成熟后平均脱水速率与籽粒总脱水速率极显著或显著正相关。2020年,DK517产量最高(10 275 kg/hm^(2)),比ZD958、JNK728分别显著增加14.17%、23.38%,2021年JNK728、DK517分别比ZD958显著增产22.53%、10.96%。两年平均产量表现为DK517> JNK728> ZD958。可见,粒收品种DK517和JNK728具有较长灌浆活跃期和较高灌浆起始势以及较高籽粒总脱水速率等特征,并且,DK517表现为生理成熟前、成熟后平均脱水速率均较高,而JNK728的快速脱水优势主要表现在生理成熟前。

关键词：玉米籽粒灌浆籽粒含水率籽粒脱水产量

花生维生素C合成相关基因AhPMM及其抗逆作用的验证

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生物工程学报 2024年第4期40卷 1089-1101页

作者：林顺钰张恒马涛于凯悦王亚赵春梅朱虹王晶珊乔利仙隋炯明青岛农业大学农学院山东省花生产业协同创新中心山东省旱作重点实验室山东青岛266109 青岛农业大学生命科学学院山东青岛266109

维生素C在植物抗氧化作用、光合作用、生长发育和代谢过程中发挥重要作用。本研究从花生中克隆了维生素C合成相关基因AhPMM,该基因对低温、氯化钠(NaCl)、聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)和脱落酸(abscisic acid,ABA)等处理均有明显... 详细信息

维生素C在植物抗氧化作用、光合作用、生长发育和代谢过程中发挥重要作用。本研究从花生中克隆了维生素C合成相关基因AhPMM,该基因对低温、氯化钠(NaCl)、聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)和脱落酸(abscisic acid,ABA)等处理均有明显的响应。构建了AhPMM过表达载体,并利用花粉管注射法转入花生品种莒南小红种,对T3代拟转基因花生植株进行PCR检验,结果显示转基因阳性率为42.3%。利用HPLC测定转基因植株叶片还原性维生素C(reducing vitamin C,AsA)和总维生素C含量,结果表明部分株系还原性维生素C含量显著增加,最高可比对照增加1.90倍;总维生素C含量最高可比对照增加1.63倍。对转基因种子进行了氯化钠和脱落酸耐性试验,结果表明与未转基因对照相比,转基因种子对氯化钠耐性明显增强,对脱落酸敏感性减弱;转基因植株比未转基因对照的耐盐性明显增强。上述结果表明AhPMM基因既可提高花生维生素C含量,又可增加转基因花生种子和植株的耐盐性。本研究可为花生耐盐分子育种提供基因源。

关键词：花生 PMM基因维生素C(抗坏血酸) 耐盐

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小麦胚芽鞘长度QTL定位和GWAS分析

作物学报 2024年第3期50卷 590-602页

作者：郝倩琳杨廷志吕新茹秦慧敏王亚林贾晨飞夏先春马武军徐登安青岛农业大学农学院山东青岛266109 中国农业科学院作物科学研究所北京100081

在干旱条件下,小麦(Triticum aestivum L.)适当深播可提高出苗率,胚芽鞘长度决定了小麦播种的最大深度,因此培育长胚芽鞘小麦品种至关重要。为了挖掘控制小麦胚芽鞘长度相关的数量性状位点(quantitative trait loci,QTL),本研究以275份... 详细信息

在干旱条件下,小麦(Triticum aestivum L.)适当深播可提高出苗率,胚芽鞘长度决定了小麦播种的最大深度,因此培育长胚芽鞘小麦品种至关重要。为了挖掘控制小麦胚芽鞘长度相关的数量性状位点(quantitative trait loci,QTL),本研究以275份豆麦/石4185重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体和186份自然群体为材料,根据90K SNP芯片的分型结果,利用3个环境下小麦胚芽鞘长度表型数据进行QTL鉴定。采用完备区间作图法(inclusive composite interval mapping,ICIM)在RIL群体中鉴定到2个稳定的QTL位点,分别位于4BS(30.17~40.59 Mb)和6BL(700.08~703.53 Mb)染色体上,解释表型变异率(PVE)分别为26.29%~28.46%和4.16%~4.36%;全基因组关联分析(GWAS)采用混合线性模型(Mixed linear model,MLM)方法,共鉴定到36个稳定的QTL位点,分别位于1A(3)、1B(3)、1D(2)、2A(1)、3A(2)、3B(2)、4B(11)、5A(1)、5B(3)、6B(4)、7A(2)、7B(2)染色体上,在3个环境中重复检测到的显著关联位点有7个,其中3个位点与已报道的位点重叠或邻近,其他4个位点推测为新位点,分别位于1A(499.03 Mb)、3A(73.06 Mb)、4B(648.74~648.87 Mb)、7A(36.31 Mb)染色体上,预测了5个候选基因(TraesCS1A03G0748300、Rht1、TraesCS4B03G0110000、TraesCS4B03G0112200和TraesCS7A03G0146600)。在两个群体中均鉴定到位于4BS(30.17~40.59 Mb)染色体上的主效QTL位点,该位点的候选基因Rht1已被证实能降低小麦胚芽鞘长度。该研究结果为挖掘控制小麦胚芽鞘长度的基因以及胚芽鞘长度相关性状分子标记辅助选择育种奠定了基础。

关键词：小麦胚芽鞘长度 QTL定位全基因组关联分析